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物理論述題是對某些物理現(xiàn)象的一般規(guī)律或對某一物理問題的特殊規(guī)律進行論述、證明的一種題型,作為五項能力之一的推理能力,《診斷說明》要求考生“能夠根據(jù)已知的知識和所給的物理事實、條件,對物理問題進行邏輯推理和論證,得出正確的結論或作出正確的判斷,并能把推理過程正確地表達出來”。論述題是高考常見題型之一。
一、高考命題趨勢
論述題重在推理和表述,能夠展示考生的思維過程,便于對考生推理能力和思維能力的考查,具有較好的區(qū)分度,因此成為近年高考實施素質和能力考查的熱點題型。
二、論述題論述指要
論述題的核心一個是“論”,另一個是 “述”.其特點是要求考生在論述過程中既要論(論之有據(jù)),又要述(述之有理),語言要簡潔科學,層次要分明突出。
1.論述題難點在于“論”:考生面對推理說明的論點,提取不出已有知識中的物理規(guī)律原理作論據(jù),同時找不到合適的論證方法加以論證.弱點在“述”:即使考生掌握了論證方法,但推理缺乏邏輯性,表述欠準確,思維無序。
2.論述題可分以下幾類:
(1)推理證明類,以推理過程為主.如對物理公式、定理、定律作出推導,對物理結論作出分析、證明等.
(2)分析說明類,以分析原因,說明某一觀點為主.如對物理作圖理由給出說明,對物理過程進行正確的簡述,對物理實驗原理、步驟作出闡述等.
(3)綜合分析求解類,即在過程中結合論述的成分.
3.論述題思維流程圖:
三、例題解析
例:磁場對一段通電導體的作用力F實際上是磁場對通電導體內做定向移動形成電流的大量自由電荷作用的宏觀表現(xiàn).如圖34-2所示,已知垂直于紙面的勻強磁場的磁感應強度大小為B,一段通電導體的長度為L(m),電流強度為I(A),導體內每個自由電荷的電量為q(C),定向移動的速度大小為v(m/s).試從安培力公式F=BIL出發(fā)推導出洛倫茲力公式f=qBv.要求說明推導過程中每步的根據(jù),以及式中各符號和較后結果中各項的意義.
命題意圖:考查推理能力及表述能力.B級要求.(圖34-2)
錯解分析:不理解論點f=qBv與論據(jù)F=BIL的聯(lián)系,不理解電流表達式I=nSvq的微觀意義并以此加以論述推理說明.
解題方法與技巧:長度為L、電流強度為I的一段通電導體,垂直放入磁感應強度為B的勻強磁場中,該通電導體所受安培力:F=BIL ①
設該通電導體內的電荷數(shù)為N,單位體積內的電荷數(shù)為n,導體內定向移動形成電流電荷的電量為q,電荷定向移動的速度大小為v,
則單位時間通過該導體橫截面的電量為:
Q=nSvq ②
即該通電導體的電流強度為:I=nSvq ③
由①③得:F=BIL=BnSvqL=(nLS)Bvq ④
即該通電導體內的全部電荷所受磁場力:F=NBvq ⑤
則該通電導體內每個電荷所受磁場力——洛倫茲力:
f= = =qBv ⑥
即F=qBv ⑦
四、針對訓練
1.設導線橫截面積為S,其中單位體積內的自由電子數(shù)為N,在電壓作用下,自由電子帶電量為e,定向移動速度為v,試求證:導線中的電流強度I=NeSv.
2.地球質量為M,半徑為R,萬有引力恒量為G.
(1)試由上述各量推導先進宇宙速度的式,并要求寫出過程中每一步驟的依據(jù).
(2)若已知地球半徑R=6.4×106 m,G=6.67×10-11 N· m2/kg2,先進宇宙速度v=7.9 km/s,求地球的質量(要求保留兩位有效數(shù)字).
參考答案:
1.如圖34′-1在Δt時間內取一段長vΔt的柱體微元導線為研究對象,則在Δt時間內流過S截面的電量為:
ΔQ=NeSvΔt ①
圖34′-1
由電流強度定義I=ΔQ/Δt及①式得
I=NeSv ②
②式即電流強度的微觀表達式
2.(1)略 (2)6.0×1024 kg
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